1、芯片的工作温指标和测方法芯片的工作温指标和测方法 芯片工作温的测试点Tj = Die Junction Temp, C 芯片内的硅核温度芯片内的硅核温度Ta = Ambient Air Temp, C 芯片周围的空气温度芯片周围的空气温度芯片的工作温指标和测方法芯片的工作温指标和测方法 芯片工作温的测试点Tc = Package Case Temp, C 芯片的封装表面温度芯片的封装表面温度芯片的工作温指标和测方法芯片的工作温指标和测方法 芯片工作温的测试点Tb = Board Temp Adjacent to Package, C 安装芯片的安装芯片的 PCB板面温度板面温度芯片的工作温指标
2、和测方法芯片的工作温指标和测方法 热阻系数 ja (Theta-JA) = Thermal Resistance Junction-to-Ambient, C/W硅核到空气的热阻系数硅核到空气的热阻系数定义 : JA = (TJ - TA) / P这里: P = Power dissipated by device, Watts 芯片工作时消耗的功 P=V1 x I1 + V2 x I2 + 子: 实际测出 TJ, TA, 和 P 的值. 假设 TJ= 80C, TA = 25C, P =1.0W, 则 :JA = (80 C - 25C) / 1.0W = 55 C/W.公式: Tj = T
3、a + ja x P芯片的工作温指标和测方法芯片的工作温指标和测方法 热阻系数 jc (Theta-JC) = Thermal Resistance Junction-to-Case, C/W硅核到芯片封装表面的热阻系数硅核到芯片封装表面的热阻系数定义 : JC = (Tj - Tc) / P.公式: Tj = Tc + jc x P芯片的工作温指标和测方法芯片的工作温指标和测方法 热阻系数 jb(Theta-JB) = Thermal Resistance Junction-to-Board, C/W硅核到硅核到 PCB板表面的热阻系数板表面的热阻系数定义 : Jb = (Tj - Tb)
4、/ P.公式: Tj = Tb + jb x P芯片的工作温指标和测方法芯片的工作温指标和测方法 芯片的 ”最高工作温 ”我的芯片超过80度, 怎么办!芯片的工作温指标和测方法芯片的工作温指标和测方法 芯片的最高工作温Tj 125 摄氏摄氏 !通常测的是散热片上表面的温通常测的是散热片上表面的温 , 但散热片传导热阻比较小但散热片传导热阻比较小 , 可近似可近似 T = Tc.芯片的最高工作温是一个变化芯片的最高工作温是一个变化因为芯片制作工艺的原因因为芯片制作工艺的原因 , 一般要求硅片的工作温必须小于一般要求硅片的工作温必须小于 125摄氏摄氏 . 部分功三极管部分功三极管MOS管可以达到
5、管可以达到 150摄氏摄氏 , 也有芯片的结温要求小于也有芯片的结温要求小于 106摄氏摄氏公式公式: Tc = Tj - JCx PT Tc 125 - jcx P芯片的工作温指标和测方法芯片的工作温指标和测方法 芯片的最高工作温子子: B5014A1KFB的最高工作温的最高工作温RGMII to Copper第一步第一步: 查询手册中的热阻系数查询手册中的热阻系数: jcjc = 5.92 C/W第二步 : 计算或测芯片的功耗P = (2.5V x 0.078mA + 1.2V x 0.254mA + 1.8V x 0.185mA ) x 4 口 = 3.34W第三步 : 计算最高的芯片工
6、作温T Tc Tj jc x P = 125 5.92x3.34= 105 摄氏 可取稍小值 95 摄氏度芯片的工作温指标和测方法芯片的工作温指标和测方法 芯片的最高工作空气温子子: B5014A1KFB 第一步第一步: 查询手册中的热阻系数查询手册中的热阻系数: jaja = 14.32 C/W 加特定散热片第二步 : 计算或测芯片的功耗P = (2.5V x 0.078mA + 1.2V x 0.254mA + 1.8V x 0.185mA ) x 4 口 = 3.34W第三步 : 计算最高的芯片工作周边空气温T Ta Tj jc x P = 125 14.32x3.34= 77 摄氏 可
7、取稍小值 70 摄氏度芯片的工作温指标和测方法芯片的工作温指标和测方法 芯片的最高工作空气温及温办法要让芯片工作在最高耐受温增加周边空气的温周边元件可能有温敏感器件 , 电容 ,晶体 ,钟振等 , 影响电气参数的冗余低芯片工作功耗 (减低电, 电压, 睡眠电模式 ),采用低热阻散热片, 增加散热面积, 增加空气对等可有效低工作时温.芯片的工作温指标和测方法芯片的工作温指标和测方法Thanks!Ref: Intesil TB379.3Thermal Characterization of Packaged Semiconductor DevicesStandard: JEDEC EIA/JESD 51-X Series Standards
